Temporal variation of the normalized difference vegetation index as a tool identification tool in the Ribeirão das Cabras hydrographic basin

Authors

DOI:

10.22238/rc2448269220191701222239

Keywords:

Flood risk. Reservoir. Satellite image. NDVI. Campinas.

Abstract

Technology’s advance through of satellite imagery us have driven the different types of terrestrial surface monitoring. Based on this advance, this article aims to analyze the vegetal cover in Ribeirão das Cabras hydrographic basin, localized at Campinas/SP, using remote sensing techniques for Normalized difference vegetation index – NDVI. The work used images from Landsat 5 TM and Landsat 8 OLI satellites in the period of rainy season in the region from years 1986, 1992, 1999, 2004, 2011 and 2018. For each image were calculated the NDVI values and grouped in six classes. The result of the images showed that the intense vegetal cover areas suffered small alterations in the study period. The main highlight was observed in the class that characterize water bodies, demonstrating an increase in the reserve capacity through the construction of dams in the region. These structures were implanted, in large part, from inadequate projects and constructions. These elements potentiate flood events in the region by breaking the dams. Thus, it was considered the classification of the images using the NDVI, a tool that promotes an understanding and analysis of the dynamics of vegetation cover in different types of scale and seasonality, determining conditions for increasing the potential of disaster risks to the environment.

 

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Denivaldo Ferreira de Souza, Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP, Campinas, São Paulo, Brasil.

Possui Graduação e Mestrado em Geografia pela Universidade Federal de Mato Grosso do Sul. Atualmente é Doutorando do Programa de Pós-Graduação em Geografia da Universidade Estadual de Campinas, bolsista pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – CAPES.

German Dario Duarte Gonzalez, Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP, Campinas, São Paulo, Brasil.

Possui Graduação em Eng. Ambiental e Mestrado em Geografia pela Universidade Estadual de Campinas. Atualmente é Doutorando do Programa de Pós-Graduação em Geografia da Universidade Estadual de Campinas.

José Teixeira Filho , Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP, Campinas, São Paulo, Brasil.

Possui Graduação em Engenharia Civil pela Universidade de São Paulo (USP), Mestrado em Hydrologie Science de l Eau Et Amenagement e Doutorado em Gestão de Recursos Hídricos, ambos cursados Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2/França). Atualmente é livre-docente no Instituto de Geociências e da Faculdade de Engenharia Agrícola da Universidade Estadual de Campinas.

References

AGÊNGIA NACIONAL DE ÁGUAS (ANA). Sistema Nacional de Informações sobre Recursos Hídricos (SNIRH): Sistema HidroWEB. Disponível em: http://www.snirh.gov.br/hidroweb/publico/medicoes_historicas_abas.jsf. Acesso: 20 jan. 2017.

ALLEN, R.; TASUMI, M.; TREZZA, R. SEBAL Surface Energy Balance Algorithms for Land: Advanced Training and Users Manual. Idaho Implementation, version 1.0, Kimberly, ID, 2002.

AQUINO, C.M.S.; DIAS, A.A.; SANTOS, F.A. Análise temporal do ndvi da bacia hidrográfica do Rio Longá, Piauí. Revista Formação, vol.3; n.23, mai-ago, 2016. p.248-263.

BARET, F.; GUYOT, G.; MAJOR, D.T. SAVI: a vegetation index which minimizes soil brightness effects on LAI or APAR estiation. In: Canadian Symposium on Remote Sensing, 12, 1989, Vancouver. Anais...Ottawa: Canadian Remote Sensing Society, 1989, p.1195-1197.

BELTRAME, A.V. Diagnóstico do meio físico de bacias hidrográficas: modelo e aplicação. Florianópolis: Ed. da UFSC, 1994.

BRAZ, A.M.; ÁGUAS, T.A.; GARCIA, P.H.M. Análise de índices de vegetação ndvi, savi e índice de área folear (iaf) para a comparação da cobertura vegetal na bacia hidrográfica do Córrego Ribeirãozinho, município de Selvíria – MS. Revista Percurso – NEMO, Maringá, v. 7, n. 2 , 2015, p.05-22.

CAMPINAS. Governo aciona donos de açudes responsáveis por enchente. In: Diário Oficial do Município. Sábado, 08 de Junho, nº 7.954, 2002, p.1.

CAMPINAS. Mapeamento das áreas verdes do município de Campinas. Arquivos técnicos. Secretaria Municipal de Meio Ambiente da Prefeitura de Campinas/SP. 2010.

CAMPINAS. Situação dos recursos hídricos da Bacia do Ribeirão das Cabras: identificação, caracterização e georeferenciamento dos açudes, poços, represas e das nascentes da subbacia do Alto Ribeirão das Cabras. Projeto APA de Campinas. Relatório Final, 3ª Fase. Prefeitura Municipal de Campinas, 2012, 37p.

DEMARCHI, J.C.; PIROLI, E.L.; ZIMBACK, C.R.L. Análise temporal do uso do solo e comparação entre os índices de vegetação NDVI e SAVI no município de Santa Cruz do Rio Pardo - SP usando imagens Landsat-5. Revista Ra'ega, v. 21, 2011, p.234-271.

ECKERT, S.; HÜSLER, F.; LINIGER, H.; HODEL, E. Trend analysis of MODIS NDVI time series for detecting land degradation and regeneration in Mongolia. Journal of Arid Environments, v. 113, 2013, p.16-28.

FREITAS, C.M.; XIMENES, E.F. Enchentes e saúde pública: uma questão na literatura científica recente das causas, consequências e respostas para prevenção e mitigação. Ciência e Saúde Coletiva, 17(6), 2012, p.1601-1615.

GAMEIRO, S.; TEIXEIRA, C.P.B.; SILVA NETO, T.A.; LOPES, M.F.L.; DUARTE, C.R.; SOUTO, M.V.S.; ZIMBACK, C.R.L. Avaliação da cobertura vegetal por meio de índices de vegetação (NDVI, SAVI e IAF) na Sub-Bacia Hidrográfica do Baixo Jaguaribe, CE. Terræ, 13(1-2), 2016, p.15-22.

GOULART, A.C.O. Relação entre índices de vegetação e a precipitação pluviométrica no município do Rio de Janeiro. Monografia. Instituto de Florestas da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. Seropédica, RJ, 2013, 47p.

GROVE, R. & ADAMSON, G. El Niño in World History. Publishing Company Palgrave Macmillan, Basingstoke, UK, v. 1, 2018, 245p.

GUIRAO, A. C. Processos hidrológicos e biogeoquímicos em bacias hidrográficas de floresta estacional semidecidual em Campinas, SP. Tese de doutorado. Instituto de Geociências da Universidade Estadual de Campinas. Campinas , SP, 2015, 352p.

INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGIA (INMET). Normais Climatológicas do Brasil, 1961-1990, Brasília, DF, 1999. Disponível em: http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=clima/normaisclimatologicas. Acesso: 30 dez. 2016.

JACKSON, R.D. HUETE, A.R. Interpreting vegetation indices. Preventive veterinary Medicine, 11, 1991, p.185-200.

MELO, E.T.; SALES, M.C.L.; OLIVEIRA, J.G.B. Aaplicação do índice de vegetação por diferença normalizada (ndvi) para análise da degradação ambiental da microbacia hidrográfica do riacho dos cavalos, Crateús-CE. Curitiba, Departamento de Geografia – UFPR. Revista RADEGA, v. 23, 2011, p.520-533.

MONTEIRO, T.R.R. Uso dos solos, índices de vegetação e degradação na APA das Onças/PB. Dissertação de mestrado. UFPB, CCEN, João Pessoa, PB, 2013, 104p.

NEZLIN, N.P.; KOSTIANOY, A.G.; L.I, B. Inter-annual variability and interaction of remote-sensed vegetation index and atmospheric precipitation in the Aral Sea region. Journal of Arid Environments, London, v. 62, n. 4, 2005, p.677-700.

OLIVEIRA, L.G.L.; PEREIRA, L.M.; PEREIRA, G.; MORAES, E.C.; MAEDA, E.F. Estudo da variabilidade de índices de vegetação através de imagens do ETM+/LANDSAT 7. In: XIII Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, Florianópolis, Brasil. Anais INPE. Florianópolis, SC, 2007, p.5995-6002

OLIVEIRA, T.C.; FERREIRA, E.; DANTAS, A.A.A. Temporal variation of normalized difference vegetation index (NDVI) and calculation of the crop coefficient (Kc) from NDVI in areas cultivated with irrigated soybean. Santa Maria/RS. Revista Ciência Rural, v.46, n.9, set, 2016, p.1683-1688.

PARISE, F.J.O. & VETTORAZZI, C.A. Análise de dados de produção em um pomar jovem de laranjeiras Hamlin: Relações com a resposta espectral. Revista Brasileira Fruticultura, Jaboticabal - SP, v. 27, n. 1, 2005, p.43-47.

RIZZI, R. Geotecnologias em um sistema de estimativa da produção de soja: estudo de caso no RS. Tese de doutorado. INPE, São José dos Campos, SP, 2004. 212p.

ROSENDO, J.S; ROSA, R. Análise da detecção de mudanças no uso da terra e cobertura vegetal utilizando a diferença de índices de vegetação. In: Anais. Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, 13, Florianópolis, SC, 2007, p.4209-4216.

ROUSE, J.W.; HAAS, R.H.; SCHELL, J.A.; DEERING, D.W.; HARLAN, J.C. Monitoring the vernal advancement of retrogradation of natural vegetation. Greenbelt: National Aerospace Spatial Adminitration, MD:, NASA/GSFC Type III, Final Report, 1973. 371p.

UNITED STATED GEOLOGICAL SURVEY (USGS). Using the USGS Landsat 8 Product. Disponível em: https://landsat.usgs.gov/using-usgs-landsat-8-product. Acesso: 22 mai. 2019.

Published

2019-06-13

How to Cite

SOUZA, D. F. de; GONZALEZ, G. D. D. .; TEIXEIRA FILHO , J. . Temporal variation of the normalized difference vegetation index as a tool identification tool in the Ribeirão das Cabras hydrographic basin. Revista Cerrados, [S. l.], v. 17, n. 01, p. 222–239, 2019. DOI: 10.22238/rc2448269220191701222239. Disponível em: https://www.periodicos.unimontes.br/index.php/cerrados/article/view/1041. Acesso em: 22 nov. 2024.